重金属污染土壤的花卉植物修复研究进展.doc

重金属污染土壤的花卉植物修复研究进展 2014-01-24 来源： 分享到： 人类长期的农业活动、工业建设和城市发展等过程持续不断地向土壤排放各种污染物质，严重制约着经济社会和生态文明的可持续发展，威胁人类的健康和生存口]。防治土壤污染，保护现有的土壤资源，已成为全球性的问题。含重金属的污染物通过各种途径进入土壤而造成严重污染，其主要途径是工业废渣、废气中重金属的扩散、沉降、累积，含重金属的废水灌溉农田，以及含重金属农药和磷肥的大量施用等[幻。而土壤重金属不能被土壤微生物分解，极易积累，最终通过生物富集途径直接危害人类的健康。 土壤重金属污染物主要是铅、镉、铬、汞、铜、锌、钴、锡以及类金属砷等。据不完全统计，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2.0×107?hm，约占总耕地面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地占1.0×107?hm2，污水灌溉的农田面积占3.3×106?hm2[3]。杨元根等[43研究证明，重金属Pb进入土壤环境可对土壤生物（动物和微生物）和植物群落的结构、功能以及多样性施加强烈作用，进而影响生态系统功能与稳定性。重金属对土壤的污染虽日益严重，但由于土壤重金属污染的特异性及地域的复杂性，对土壤污染的治理不仅见效慢、费用高，而且还受到多种因素的制约。 2土壤重金属污染的花卉植物修复 世界上大多数国家都面临严重的土壤重金属污染问题。目前，对重金属污染土壤的修复主要有2种途径，1种是改变重金属在土壤里的存在状态，使其钝化固定，降低其活性和迁移性，脱离食物链，减小其毒性；第2种是利用特殊植物吸收土壤中的重金属，将重金属从土壤中移除，然后将该植物除去。 目前植物修复技术是发展最快，且经济、高效的治理技术，也是当前国内外研究的热点。因此，研发有效的植物修复法，清除土壤中的过量重金属已迫在眉睫。与非观赏性植物相比，用花卉植物进行土壤重金属污染的环境修复，不仅能降低环境土壤中重金属的含量，同时还可以达到美化环境的目的。 2.1植物修复技术概况 植物修复 Phytoremediation 是利用自然生长的植物或者遗传工程培育的植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥、地表与地下水中有毒有害污染物技术的总称。广义的植物修复技术包括利用植物修复重金属污染土壤、利用植物净化水体与空气、利用植物清除放射性核素和利用植物及其根际微生物共存体系来净化环境中有机污染物等。植物修复技术现作为一种友好型的修复技术，已被国内外认可并广泛应用。植物修复技术具有成本低、不破坏土壤结构、植物取材方便、改造环境的同时对环境无二次污染等诸多优点，因此植物修复技术已成为治理环境污染方面重要的研发对象。目前，利用经济植物（如能源植物或纤维类植物）和观赏植物对重金属污染场地进行的植物修复技术，被认为在达到污染修复的同时，实现了生态、环境和经济效益的统一。 2.2植物修复类型 植物修复主要是通过绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。对于重金属污染土壤、水体等的植物修复技术，主要包括植物提取 Phytoextraction 、植物挥发 Phytovolatilization 、植物降解 Phytodeyrada-tion 、植物钝化 Phytostohilizavtion 4种类型。由此看来，植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。植物提取：应用植物根系吸收1种或多种重金属污染物质，将其转移贮藏到植物地上部分（茎、叶），植物衰亡后收割地卜部分另作处理。植物挥发：利用植物来促进重金属物质转变为可挥发的形态，并将其挥发出土壤和植物表面。植物降解：可用于石油化r污染、炸药废物、燃料泄漏、氯代溶剂、填埋淋溶液和农药等有机污染物的治理，可促进生物降解。植物钝化：利用植物吸收、沉淀来固定土壤中大量有毒重金属，降低重金属的活动性和生物有效性。 2.3花卉植物修复的核心一?富集花卉植物 重金属积累能力是筛选超富集花卉植物的一个重要指标。日前已发现400多种花卉植物能超量富集土壤中Pb、Cd、、Cn、Cr、Mn、Ni和Zn等重金属，超量富集植物中最高重金属含量（干物质量）分别为Pb?820?mg/g、Cd180?mg/g、C.1020?mg/g、Cn?240?mg/g、Cr?1350?mg/g、Mn?5180?mg,/g、Ni?4750?mg/g和Zn?3960?mg/g。张海燕等-“]研究表明花卉植物对重金属有一定能力的积累、转移作用；侯静等通过与其它试验花卉比较，证明牵牛植株根、茎和叶对H的累积量最高，由此可知，牵牛对汞具有较强的富集能力。鉴于牵牛对重金属H有较强的耐受性和富集能力，具有生长迅速、适应性强、美化环境等诸多优势，可以将其作为城市土壤污染的植物修复资源，大面积推广应用。 马利民等17研究发现植物对重金属的富集能力主要与植物种